華人科學探討院上海建材方法與工業探討所新款儲熱建材與元器件封裝開發組織長久的至今以來完成了大批的對話框護理機構設定，已在品牌的校園營銷推廣活動在初期確認了定重大重大進展。在這兒依據上，開發組織對于鋰復合負極的對話框嵌套循環生理機制積極開展了很深入的依據及應該用探討，并在前段時間確認了款型重大重大進展。

針對能源儲存應用迫在眉睫的問題，開發高能量密度電池體系成為過去20年科研界及工業界關注的重要課題。鋰金屬是鋰電池負極的“圣杯”材料，具有超高的比容量（3860 mAh g^-1）和最低的氧化還原電勢（-3.040V vs. 標準氫電極），在未來高能量密度儲能體系（全固態鋰電池、鋰硫、鋰氧電池）中扮演著重要角色。目前，以鋰金屬為負極、三元高鎳材料為正極的液態鋰二次電池是實現500 Wh kg^-1中短期儲能(neng)目標的(de)(de)最佳(jia)候選(xuan)材(cai)(cai)料(liao)之一。然而，鋰金(jin)(jin)屬與應(ying)用(yong)最為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)碳酸酯類電解(jie)液(ye)熱力學(xue)不匹配，動(dong)力學(xue)性(xing)能(neng)較差，極(ji)易(yi)在(zai)(zai)(zai)鋰金(jin)(jin)屬負(fu)極(ji)表面(mian)(mian)形成物理(li)化學(xue)不穩(wen)定(ding)的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)膜(mo)（Solid Electrolyte Interphase，SEI膜(mo)），加速(su)鋰枝(zhi)晶生長(chang)和界(jie)(jie)面(mian)(mian)副反應(ying)，尤其在(zai)(zai)(zai)高倍率循(xun)環(huan)條(tiao)件(jian)下失效更為(wei)嚴重(zhong)。因此，開發鋰金(jin)(jin)屬負(fu)極(ji)保(bao)護技(ji)術，同時尋找動(dong)力性(xing)能(neng)優異且與鋰金(jin)(jin)屬負(fu)極(ji)穩(wen)定(ding)的(de)(de)電解(jie)液(ye)是當前行業發展的(de)(de)關鍵問題(ti)。針對以上問題(ti)，中國科學(xue)院寧波材(cai)(cai)料(liao)技(ji)術與工(gong)程研(yan)究(jiu)所新(xin)型儲能(neng)材(cai)(cai)料(liao)與器件(jian)團隊(dui)長(chang)期以來(lai)進(jin)行了大(da)量的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)保(bao)護結構設(she)計，已在(zai)(zai)(zai)前期取得(de)了一定(ding)進(jin)展（Nano Energy 2017, 39, 662-672；Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1805638；Nano Energy 2019, 59, 110-119；Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1802912）。在(zai)(zai)(zai)此基礎(chu)上，團隊(dui)基于(yu)鋰金(jin)(jin)屬負(fu)極(ji)的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)循(xun)環(huan)機理(li)開展了更深入的(de)(de)基礎(chu)及應(ying)用(yong)研(yan)究(jiu)，并(bing)在(zai)(zai)(zai)近期取得(de)了一系列(lie)進(jin)展。

負極保護技術方面，研究團隊與美國太平洋西北國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory）教授張繼光、許武課題組共同合作，基于一種簡單有效的離子置換反應在鋰金屬表面制備了一種銀-氟化鋰人工界面（圖1a）。鋰離子在銀顆粒表面具有較高的吸附能，可有效降低鋰離子在還原過程中的傳質能壘，由此獲得的鋰金屬成核過電勢為2.2 mV，僅為其在常規鋰負極表面沉積過電勢的3%，可實現鋰金屬在沉積過程中的有序成核，避免局部的枝晶生長。得益于銀顆粒-氟化鋰交聯的人工界面層的保護，在使用常規碳酸酯電解液的情況下，以1.8 mAh cm^-2三元材料（LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂）為正極的鋰金屬二次電池實現了500周以上的穩定循環，在第500周時的容量保持率高于80%。值得指出的是，此類保護方法同樣適用于其它堿金屬的負極保護，其中對于鈉金屬負極的有效保護也在本工作中得到證實（Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901764）。團隊還與法國歐洲膜材料研究所（InstitutEuropeen des Membranes）合作，通過升溫過程中硅鋁合金中的體相共晶轉變，獲得了一種Al₂O₃-SiO₂的核殼結構（圖1b），并基于此結構特殊的界面和體相成分，在鋰化過程中快速形成了具有大量Li_xAl位點的鋁基宿主結構用于高效存儲鋰金屬，并與負載量高達4.5 mAh cm^-2的(de)(de)過度金屬(shu)氧化物正極構(gou)筑了穩定的(de)(de)鋰(li)(li)金屬(shu)全電(dian)(dian)(dian)池（Nano Energy 2020, 73 , 104746）。此外，團隊人(ren)員還(huan)與江西(xi)理工大學教授歐陽(yang)楚英團隊合作(zuo)，發現(xian)在石墨(mo)烯(xi)表面容易沉(chen)積(ji)一層(ceng)金屬(shu)鋰(li)(li)，且對后(hou)續(xu)沉(chen)積(ji)反(fan)應具有電(dian)(dian)(dian)子擾動作(zuo)用，使得鋰(li)(li)金屬(shu)沉(chen)積(ji)極化顯著增(zeng)高(gao)，迫使鋰(li)(li)離子通過缺陷(xian)沉(chen)積(ji)于(yu)石墨(mo)烯(xi)底(di)層(ceng)，原位形(xing)成人(ren)工SEI膜（圖1c）。基于(yu)此理論認識開發的(de)(de)少(shao)層(ceng)石墨(mo)烯(xi)-三(san)維儲鋰(li)(li)結構(gou)，不僅能(neng)(neng)夠(gou)顯著提(ti)高(gao)液(ye)態(tai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)下鋰(li)(li)金屬(shu)的(de)(de)循(xun)環穩定性，還(huan)能(neng)(neng)夠(gou)改善硫(liu)化物固態(tai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)與鋰(li)(li)金屬(shu)的(de)(de)界(jie)面穩定性（Adv. Sci. 2020, 2000237）。

電解液方面，腈類有機溶劑氧化窗口可達～5V，可覆蓋現有主流電池材料的工作電壓窗口，且介電常數高、粘稠度低、解離效果好，可形成動力性能極佳的電解液體系，已被廣泛應用于超級電容器。但是腈類溶劑極度腐蝕鋰金屬，一直無法被應用于鋰金屬電池。近期，團隊與美國太平洋西北國家實驗室張繼光、許武課題組共同合作，首次開發出了應用于高比能鋰金屬電池的腈類高鹽濃度電解液（圖1d）。此類高鹽濃度電解液不但兼具了腈類溶劑的高氧化穩定性，同時對鋰金屬的庫倫效率可達99.2%以上，且具有優異的大電流性能，能在4mA cm^-2的電流密度下實現致密的鋰金屬沉積。使用腈類高鹽電解液，可實現高負載（2 mAh cm^-2以上）4.5V鋰金(jin)屬電池(chi)的穩定循環(huan)（Adv. Funct. Mater. 2020, 2001285）。

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圖1 基于（a）銀-氟化鋰人工界面，（b）富Li_xAl位(wei)點鋁(lv)基宿主(zhu)結構和（c）少層石墨烯-三維儲鋰結構的鋰金屬負極保護；（d）對鋰穩定的新型腈類(lei)電解液

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